制革废水是治理难度较大的高浓度有机废水，含有大量有机污染物、硫化物、SS、NH3-N等，具有成分复杂、色度高、悬浮物多、耗氧量高、水质水量变化较大等特点。目前处理制革废水的方法有活性污泥法、生物接触氧化法、生物滤池、UASB、ABR、MBR 等。
随着环保要求的日益严格，有必要采用合理的工艺组合，使污水处理系统安全稳定运行，具有良好的环境和经济效益。
1 废水水质及特征
河南项城某皮革有限公司随着生产规模的扩大和生产工艺的升级，目前的废水处理系统及配套设备已不能满足生产废水水量、水质的要求，因此需对现有废水处理系统及配套设施进行升级改造。设计规模为3 000 m3/d，处理后的水质要求达到《污水综合排放标准》（GB 8978—1996）一级标准要求。制革废水水质及排放标准见表 1。
2 原处理工艺及问题分析
原污水 处理工艺如图 1所示。
图 1 原废水处理工艺流程
原废水处理工艺存在以下问题：（1）无pH调节系统，无法对废水进行加酸调节，尤其在废水间歇排放时，有时pH可达到10~12，碱性很强，会对后续生物处理系统中微生物的呼吸作用及代谢功能产生障碍，严重影响生物处理系统的处理效果。（2）初沉池由于设计缺陷，沉淀时间较长，且不能及时排泥，沉淀污泥在池内停留时间较长。废水中油脂、碎肉和皮屑等含有大量蛋白质，在长时间缺氧条件下发生氨化反应，蛋白质水解为氨氮进入废水中，给后续的生化脱氮带来负担，造成出水氨氮超标。（3）二级生化处理采用氧化沟工艺，缺少缺氧段，同一沟中好氧区与缺氧区各自的体积和溶解氧浓度很难准确地控制，因此无法保证对氨氮和总氮的去除效果。（4）氧化沟沟道较长，倒伞曝气氧利用率低，且缺少推流器，机械搅拌强度不够，造成沟内污泥沉积，泥水混合不均，处理效果差。（5）现有工艺缺少部分深度处理设施，无法保证出水稳定达标排放。
3 工艺改造方案及分析
3.1 改造工艺流程
根据该工程的特点，改造时针对特征污染物，结合原有废水处理设施，采用预处理+生物处理系统+深度处理组合处理工艺，即由预沉池+曝气调节+一沉池+水解酸化+A/O+二沉池+曝气生物滤池+斜管沉淀池组成的主体处理工艺，确保污水处理后达标排放。剩余污泥利用原有污泥处理设施，采用污泥浓缩+污泥机械脱水的工艺处理。改造后的工艺流程如图 2所示。
图 2 改造后的处理工艺流程
3.2 主要构筑物及设计参数
（1）格栅渠。利用原有机械格栅，钢混结构， 1座，尺寸为2 m×1 m×2.85 m，用于截留污水中的漂浮物及皮屑等。
（2）集水井。利用原有集水井，钢混结构，1座，尺寸为10 m×3 m×4 m，利用原有提升泵2台，1用1备。
（3）1#沉淀池。新建，钢混结构，1座；反应区尺寸为3.7 m×6.7 m×4.3 m，沉淀区尺寸为27.5 m× 6.7 m×3.3 m，表面负荷0.81 m3/（m2·h），沉淀时间3.75 h；设旋转过滤机和桁车式泵吸泥机1台。
（4）预曝气调节池。利用原有调节池，钢混结构，2座；单座尺寸为17 m×16.3 m×4.5 m，水力停留时间14.8 h；利用现有提升泵、鼓风机和FeSO4投加装置。将原有穿孔管曝气系统更换为旋切式曝气系统。
（5）2#沉淀池。利用原有沉淀池，钢混结构，1座；尺寸为D 14 m×3.5 m，表面负荷0.81 m3/（m2·h），沉淀时间3.0 h；利用原有单周边传动刮泥机1台。
（6）1#中间水池。新建，钢混结构，1座；尺寸为3.5 m×3.5 m×4.3 m，有效容积为49 m3，设置提升泵3台，2用1备。
（7）水解酸化池。新建，钢混结构，数量2座，单座尺寸为13 m×6.5 m×6.3 m，总有效容积1 014 m3，停留时间8.1 h，上升流速0.74 m/h；池内设置弹性立体填料，池底设置布水系统和排泥系统。
（8）缺氧池。新建，钢混结构，2座，每座分3个廊道，单廊道尺寸13 m×4 m×5.5 m，总有效容积 1 560 m3，停留时间12.48 h；池内设置6台低速潜水推流器。
（9）好氧池。利用原有氧化沟改造而成，钢混结构，分4个廊道，单廊道尺寸为58 m×6 m×3.7 m，总有效容积为4 454.4 m3，停留时间35.6 h，BOD5污泥负荷0.085 kg/（kg·d），各廊道内设置低速潜水推流器1台进行搅拌；池底设置旋切式曝气器，设置离心泵5台进行混合液回流，4用1备，回流比300%。
（10）二沉池。利用原有二沉池，钢混结构，1座；尺寸为D 18 m×3.5 m，表面负荷0.49 m3/（m2·h）；利用原有污泥泵进行污泥回流和剩余污泥排放。
（11）2#中间水池。利用原有水池，钢混结构， 1座；尺寸为8 m×6 m×3 m，有效容积为129.6 m3，设置提升泵5台，3用2备。
（12）曝气生物滤池。利用原有2座，新增1座，钢结构，单座尺寸D 5 m×6.4 m，BOD5容积负荷0.86 kg/（m3·d），NH3-N负荷0.93 kg/（m3·d），滤速2.12 m/h；利用原有风机进行鼓风曝气。
（13）斜管沉淀池。新建，钢混结构，数量1座；前端设混凝反应区，尺寸为3.25 m×7.5 m×3.8 m，沉淀区尺寸为7.5 m×7.5 m×4.7 m，表面负荷2.44 m3/（m2·h）；池内设置斜管填料。
（14）清水池。利用原有清水池，钢混结构，数量1座，尺寸为15 m×6 m×2.5 m，有效容积198 m3，利用原有反冲洗泵定时进行反冲洗。
（15）1#污泥贮池。新建，钢混结构，数量1座，尺寸为8 m×4.5 m×4.5 m，有效容积144 m3；池内设高速潜水推流器1台进行机械搅拌。
（16）2#污泥贮池。利用原有设施，钢混结构，数量1座，尺寸为17 m×4 m×4.5 m，有效容积272 m3，利用原有搅拌设施。
（17）污泥脱水间。利用原有设施，砖混结构，数量1座，尺寸为18 m×12 m×5.2 m，利用原有污泥脱水系统。
（18）鼓风机房、配电室。新建，砖混结构，数量1座，尺寸为19.8 m×4.2 m×4.2 m，房内设置三叶罗茨鼓风机6台，4用2备。（19）加药间。新建，砖混结构，数量1座，尺寸为9 m×3 m×4.2 m，房内设置加酸、加PAC、加PAM设备各1套。
4 运行效果
改造后各工段运行稳定，水质处理效果稳定，出水稳定达标，运行数据见表 2。由表 2可以看出，改造后的处理工艺对COD、BOD5、NH3-N、SS的去除率分别为98.3%、99.4%、97.0%、98.9%，出水水质达到了《污水综合排放标准》（GB 8978—1996）一级标准要求。
表 2 改造后各工段运行效果
5 经济分析
工程改造费用为802.62万元，包括构（建）筑物、设备等直接投资650.54万元；设计费、调试费等间接投资152.08万元。运行成本主要包括电费、人工费以及药剂费等，运行费用总计10 462.20元/d，折合吨水成本为3.49元/m3。具体参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
6 结论
（1）在改造工程实施过程中，充分利用原有处理设施和设备，从运行效果来看，改造后整个处理系统安全可靠，运行稳定，处理效果好，处理后的废水水质能够达到GB 8978—1996一级标准的要求。
（2）采用预处理+生物处理系统+深度处理组合工艺处理废水，具有工艺先进、技术合理、耐冲击性强、出水水质稳定的特点，具有较好的环境效益和经济效益，同时其处理效果稳定可靠，操作简单，具有良好的推广价值。
